CSS魔法！如何将任意CSS类型转换为数值？

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本技巧参考自：https://dev.to/janeori/css-type-casting-to-numeric-tanatan2-scalars-582j

在 CSS 中有各式各样的类型值，例如 1rem、10vw、100cqw等等，这些相对值给与了 CSS 强大的适应能力。但有时候，我们还需要知道这些相对值所对应的真实值，也就是px值，比如在移动端，我们经常会设置这样的根字号：

:root{
  font-size: max(12px, min( 12px + (100vw - 320px) / 55 * 4, 20px ));
}
p{
  font-size: 2rem;
}

那么，p此时的真实px值应该是多少呢？

在以往，我们只能通过 JS去获取，但是现在，仅仅凭 CSS也能做到，一起了解一下吧

一、CSS 三角函数

从理论上来讲，将一个长度除以1px就应该得到具体的数值，相当于将这个长度以1px被分成了多少份

2rem / 1px

但是，大家可能都知道，calc在进行除法运算时，除数是不能带单位的

calc(2rem / 1px) /*不合法*/

不排除浏览器以后会支持

不过现在终于迎来了转机，在 Chrome 111中，CSS 新增了一系列三角函数

• sin()')：正弦
• cos()')：余弦
• tan()')：正切
• asin()')：反正弦
• acos()')：反余弦
• atan()')：反正切
• atan2()')：反正切

这里我们不聊三角函数的作用，只是作为一个桥梁中转一下

关于正切函数，这里简单回顾一下高中数学

在直角三角形中，其中一个锐角的对边和临边的比值就是这个角的正切值，反正切就是通过两条直角边反向去求出该角的弧度值，示意如下：

这些函数本身没什么特别的，业界通用，但有一个非常例外，那就是atan2，它和atan作用是一样的，都是反正切函数。唯一的区别是，atan2支持两个值

前端中的 atan 就是数学中的 arctan

atan2(y, x)

例如：

transform: rotate(atan2(3, 2));
/*等同于*/
transform: rotate(atan(1.5));

看似好像没啥意义，直接用tan不就好了？🤔

transform: rotate(atan2(3/2));

和JS不同的是，CSS 中还能支持单位，如下

transform: rotate(atan2(1rem, 20px));
/*等同于?*/

这就不得了了，如果此时的1rem是16px，那么浏览器会根据1rem的真实长度和20px做对比，相当于让两个带单位的长度做除法运算

/*等同于*/
transform: rotate(atan(.8)); /* 16px / 20px */ 

也就是说，y/x的值可以得到两个CSS长度之间的真实比值，而无需额外转换。

然后，通过正切函数tan将括号里面的值解析出来

tan(atan2(1rem, 20px)) /*.8*/

这一点其实在 JS 中也可以验证一下，只是 CSS 可以带单位的值

如果将后面的值设置为1px，就相当于把任意长度按照1px进行切分，也就得到了任意长度的px数值，如下

tan(atan2(1rem, 1px)) /*16*/

有了这个不带单位的绝对值，我们就可以做很多事情了，下面举几个例子

二、CSS 获取当前字号

回到文章开头的问题，如何通过 CSS 获取当前字号呢？

根据上一节的原理，只要通过tan（） 和 atan2（）就可以将任意长度转换为数值了

:root{
  font-size: max(12px, min( 12px + (100vw - 320px) / 55 * 4, 20px ));
}
body{
  --px-font: tan(atan2(1rem, 1px));
}

这样--px-font就得到了真实的px数值。

然后，我们还可以借助 CSS计数器，将这个数字渲染到页面

关于这个技巧，可以参考之前的这篇文章：如何让CSS计数器支持小数的动态变化

body::after{
  counter-reset: font var(--px-font);
  content: "当前根字号：" counter(font);
}

结果...效果如下

好像不太对？貌似是浏览器的 bug，这种情况下忽略了tan(atan2(1rem, 1px))中的1rem单位。

要修复这个问题其实很容易，需要通过@property定义一个CSS变量，类型为长度，然后将需要计算的值赋给这个变量，如下

@property --font {
  syntax: "<length>";
  initial-value: 1px;
  inherits: false;
}
:root{
  font-size: max(12px, min( 12px + (100vw - 320px) / 55 * 4, 20px ));
}
body::after{
  --font: 1rem; /*定义好的CSS变量*/
  --px-font: tan(atan2(var(--font), 1px));
  counter-reset: font var(--px-font);
  content: "当前根字号：" counter(font);
}

这样就正常了，在改变屏幕尺寸时会自动渲染出当前字号

你也可以访问在线链接

• CSS font-size (codepen.io)')

三、实时显示容器尺寸

CSS容器查询中出现了几个新的尺寸单位。这里只介绍下面两种

关于容器查询，可以参考这篇文章：介绍2022最期待且已正式支持的CSS container容器查询 « 张鑫旭-鑫空间-鑫生活 (zhangxinxu.com)，本文并不涉及具体容器查询语句

• cqw 容器查询宽度（Container Query Width）占比。1cqw等于容器宽度的1%。假设容器宽度是1000px，则此时1cqw对应的计算值就是10px。
• cqh 容器查询高度（Container Query Height）占比。1cqh等于容器高度的1%。

利用前面的技巧，可以将cqw、cqh这些单位转换为具体的px值。

假设有这样一个容器

.box{
  display: grid;
  place-content: center;
  width: 200px;
  height: 200px;
  background-color: #fff;
}

为了使容器尺寸生效，必须声明容器类型

.box{
  /**/
  container-type: size;
}

然后用同样的技巧，在伪元素中通过计数器将宽高渲染出来

.box::before{
  --w: 100cqw;
  --h: 100cqh;
  --px-width: tan(atan2(var(--w), 1px));
  --px-height: tan(atan2(var(--h), 1px));
  counter-reset: w var(--px-width) h var(--px-height);
  content: counter(w) " x " counter(h);
}

别忘了修复 bug

@property --w {
  syntax: "<length>";
  initial-value: 100px;
  inherits: false;
}
@property --h {
  syntax: "<length>";
  initial-value: 100px;
  inherits: false;
}

效果如下，完全没有任何 JS

你也可以访问在线链接

• CSS resize (codepen.io)')

四、自适应文本的头像

下面看一个自适应文本的头像，当文本较多时，会自动缩放，让文本可以完整展示，如下

之前在这篇文章中有详细介绍：CSS 实现自适应文本的头像，有兴趣的可以回顾一下。

原理其实是通过容器尺寸的映射关系来动态设置文本大小，关键实现如下

.avator-container span {
  font-size: calc( 24px - 10cqw );
}

但是，通过文字大小来缩放有一个限制，在PC上，一般会有最小字号限制（通常是12号），所以更好的方式应该是通过scale来实现。

现在，我们可以通过上面的技巧，将容器尺寸转换成scale能够识别的数值，通过文本宽度和容器尺寸的比值来确实缩放比例，关键实现如下

.avator-container span {
  --w: 100cqw;
  --scale: tan(atan2(30px, var(--w)));
  transform: scale(var(--scale));
}

这样就得到了完全自适应尺寸的文本头像了

完整代码可以访问在线链接

• CSS avator auto scale (codepen.io)')

五、总结一下

以上就是本文的全部内容了，介绍了一个非常巧妙并且有用的 CSS 小技巧，下面总结一下

1. CSS 有很多类型的尺寸，这些尺寸给与了 CSS 强大的适应能力
2. 从理论上讲，将一个长度除以 1px 就可以得到具体的数值，但是calc不支持
3. CSS 反正切函数 atan2(y,x) 支持两个参数，并且还支持带CSS单位
4. 通过 tan(atan2(y,x))可以得到y/x的比值，如果x是1px，可以得到y的实际px值
5. 利用这个技巧，可以将任意类型值转换为数值
6. 纯数值可以在各个地方都可以使用了，比如scale(var(--n))，如果需要 px，直接calc(var(--n) * 1px )

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